地熱開發利用中的環境影響及其防治措施

摘要：隨著經濟的快速發展，各國對能源的需求也越來越多，而地熱作為一種低廉、可再生的能源，在生活中的應用非常廣泛，如今在農業、工業等領域中也到處可見地熱的蹤影。隨著當前全球能源的緊缺，各國都加大了對地熱的開發利用，由此也引發了不小的環境問題，對世界環境造成了很大污染。而針對這些問題，相關部門應該積極探索，更安全更清潔地去開發利用地熱資源。

關鍵詞：地熱能源;環境問題;污染;防治措施

Abstract：With the rapid development of economy，more and more countries need energy.As a kind of low-cost and renewable energy， geothermal energy is widely used in daily life，and now it can be seen everywhere in agriculture，industry and other fields.With the current global energy shortage，all countries have increased the development and utilization of geothermal energy，which has also caused many environmental problems and caused great pollution to the world environment.In view of these problems， relevant departments should actively explore and develop geothermal resources more safely and cleanly.

Key words：Geothermal energy;Environmental problems;Pollution;Prevention and control measures

1 地熱能源開發利用過程中引發的環境問題

1.1 地面沉降

從地質角度而言，能夠引起地面沉降的原因有多種，其一是在自然重力的影響下，地表上的松散地層會由于重力變為更加緊密、密度更高的堅硬地層，而由于密度增高的原因，整個地層的厚度自然就變薄，從而就會導致地面沉降;其二就是由于地震等地殼運動導致地面沉降;其三就是地質的構造作用引起地面沉降[1]。而如今，由于人類大量、無序開采地下能源等行為，間接引發了地面的沉降，這對地球環境會造成很大危害。當人們過度地開采地熱水后，地下水位下降，于是地層的平衡就會因水位下降的原因而遭到破壞，從而使得地層的有效應力增加，進而導致地面沉降的情況發生。如今隨著我國大力開采地熱能源，我國多地均出現了地面沉降的情況，所以相關部門在開采時應盡量節制，并且相處更合適的開采方法。

1.2 引發地震

雖然地熱能源在生活中十分重要，但其本身除了是可再生能源外，還是地殼的重要組成部分，它的存在有助于維持地層的穩定。若是人類過度的開采地熱水，那么地下深層的結構平衡就會受到破壞，從而容易引發淺源地震，這對人類的正常生活會產生很大影響。而如今在我國西安等地，自從大力開采地熱水能源之后，西安等地的地震活動就更加頻繁，而這就代表著開采地熱能源與地震的活動性有著緊密聯系。雖然如今因為開采地熱能源而引發的地震并不多，并且震感也并不強烈，但相關部門仍不能放松警惕，必須更加嚴格地進行監督與防范。

1.3 熱污染

在如今我國對地熱能源的利用不充分的情況下，在環境中極易產生熱污染，而熱污染就是地熱能源在被利用時會向周圍的環境釋放許多的熱量，而這些熱量則會嚴重影響到環境。目前我國對地熱能源的利用仍然十分單一，對地熱能源的利用率仍然不高，這不僅會造成資源的浪費，而且還會造成大程度的熱污染[2]。而熱污染對環境的危害又十分巨大，由于地熱水的溫度過高，很多水生物的生存就會受到影響;除此之外，地熱水中礦物質含量過高，若是直接排入水體，則會造成水體的富營養化，對水體環境也會造成不小危害;不僅如此，由于地熱水的高溫影響，空氣中水蒸氣的對流速度也會提高，從而使得地面大氣中水蒸氣散失過快，進而導致土地失水。

1.4 引發地溫變化

在地層的結構中，地下水的存在對低溫有著很大影響，當地表降水后，降水就會滲透到地下，從而冷卻地層中的高溫，這二者會維持地溫的穩定。而當人類過度開采地熱能源后，地下水的水位就會下降，于是會破壞降水與地下水之間的平衡，從而使得地層的溫度發生變化。

1.5 大氣污染

由于地熱水存在于地下深層，在開采時地熱水則會慢慢上升到地面，而在這個過程中，由于地熱水受到的壓力減小，自身存在的一些有害氣體就會釋放到大氣中，從而對大氣造成污染。其中對環境危害較大的有CO、N2O等氣體，若是大氣中CO的濃度太高，對人類的身體健康會造成極大影響。針對這種情況，相關部門在開采能源時應更加注意，采用更加安全合適的開采手段。

1.6 生態污染

對于自然環境而言，各個生態之間的聯系是極其緊密的，由于地熱能源的開采利用會造成大氣的污染，那么自然界中很多生物的生存環境就會受到破壞，進而影響到各種生物的生長繁衍，從而對整個生態系統的平衡穩定造成危害。針對這種問題，人類在生活中各個領域應用地熱能源時，應研究出更高效、更環保的利用方式，讓能源能夠多層次利用，從而減少其對環境的污染。

2 地熱能源開發利用中出現的環境問題的防治措施

2.1 回灌

正是由于開采地熱能源會對地層產生較大影響，所以有關部門在開采時就想出了回灌的治理方法，而這也是當前最主要、最有效的治理措施。這種方法的具體操作是在開采地熱能源后，再通過管道泵將使用后的地熱尾水同層回灌，這樣不僅能夠保護地下的地熱能源，同時也能夠填補因開采地熱能源造成的地下水位下降，從而減少開采地熱能源對底層的危害[3]。不僅如此，當人們采用回灌的方式將尾水送到地下后，就能夠減少高溫尾水在地表水體中的排放，降低其對環境的污染。雖然回灌的方式能夠有效防治開采能源中出現的環境問題，但這種方法仍然存在不少缺點，比如操作難度大，將尾水重新排入地下可能會對地下水造成污染等，所以相關部門在操作時應更加注意，加強監督。

2.2 提高地熱能源的利用率，對地熱進行梯級利用

地熱能源之所以會造成多種污染，主要是因為目前各個領域對地熱能源的利用率不夠，很多熱量、礦物質以及氣體都排放在外，從而對水資源、大氣資源等造成污染。所以為了減少地熱利用時引發的污染，各個領域應提高對地熱能源的利用率，對地熱能源進行多層次的利用，這樣不僅可以解決多種污染，同時也能促進各種能源的循環利用。

2.3 改善地熱能源利用環境，在地熱利用時采用污染凈化裝備

由于在地熱能源開采利用時會產生多種有害物質，所以相關部門可以在產生有害物質的地方安裝各種污染凈化設備。比如在開采地熱處可以配備空氣凈化裝置，凈化有害氣體，避免其對大氣造成污染。除此之外，針對地熱利用時產生的熱量污染，相關部門也可以利用專業設備對熱量進行處理，避免熱量直接排放到大氣中，進而造成大氣污染。

2.4 加強能源開采利用管理，完善相關制度

對于能源開采利用時造成的環境問題，除了要找到具體的解決措施外，在管理方面同樣不能忽視。而在管理上不僅要對開采人員進行嚴格管理，同時也要對那些能源利用企業進行嚴格監督。對于開采人員而言，他們的開采方式、開采頻率是否規范，都需要相關部門加緊注意。對于那些加工利用能源的企業而言，他們的利用過程也要受到重視，不少企業專注于獲取更多利潤，容易疏忽最后的污染處理，這對環境會造成惡劣影響，相關部門應定期對企業的操作流程進行審察。除此之外，國家也應完善相關制度，確保政策制度能在各個企業中完全落實。

3 結束語

作為一種清潔、可再生的能源，地熱資源近些年來在我國愈發重要，它在一定程度上解決了資源短缺的問題，對我們的經濟發展產生了很大的促進作用。如今，正因為地熱資源的開發利用愈發廣泛，國家也應更加重視能源開發利用中的環境問題，在資金方面大力扶持，在政策上大力鼓勵，只有這樣，我國地熱能源的開發利用才能有更好的發展。不僅如此，在能源開發利用技術方面，我國也應學習吸收其他國家的先進經驗，爭取能夠更高效、更清潔地對地熱能源進行開發利用。經濟發展固然重要，但只有在保護環境的前提下發展經濟，國家才能更有未來。

參考文獻

[1]宋貫一，易立新，宋曉冰.地下熱水對斷裂活動與地震活動的影響研究[J].地震學報，2000，22（6）：632-636.

[2]申建梅，陳宗宇，地熱開發利用過程中的環境效應及環境保護[J].地球學報，1998，19（4）：402-405.

[3]陶勇，陳亞研.地熱水的開發利用對環境和健康的影響[J].中國環境科學，1984，14（1）：37-40.

[4]陳金國，周衍龍，桂承新.湖北省咸寧市溫泉地熱田地熱資源評價與開發利用[J].資源環境與工程，2007（S1）：24-27.

收稿日期：2020-05-17

作者簡介：徐忠立（1978-），男，漢族，本科學歷，工程師，研究方向為水文地質、地熱地質、環境地質。